BRISQ

Schnelle Rydberg Ionen für skalierbare Quantenprozessoren

01.10.2022 bis 30.09.2025

Das Ziel von BRISQ ist die Realisierung eines Prototyps eines vollständig skalierbaren Quantencomputers, der Quantenalgorithmen mit einer Schaltungstiefe von mehr als einer Million ausführen kann. Das Erreichen dieses Ziels wird einen Durchbruch in der Quanteninformationsverarbeitung und -simulation bringen. Dies wird sich direkt auf aktuelle Bemühungen der Industrie auswirken, die Quantentechnologie für Rechenaufgaben wie das Design von Materialien und Arzneimitteln oder verschiedene Optimierungsprobleme einzusetzen versuchen - Aufgaben, die auch durch die mögliche Rechentiefe begrenzt sind.
Unser technologischer Ansatz nutzt die Wechselwirkung zwischen gefangenen Ionen, die in elektronisch hoch liegenden Rydberg-Zuständen angeregt werden. Der entscheidende Vorteil dieser Plattform besteht darin, dass sie Kohärenzzeiten im Bereich von bis zu einer Minute zusammen mit schnellen Gate-Verschränkungsgeschwindigkeiten in der Größenordnung von 100 ns bietet. Diese beiden Faktoren sind der Schlüssel zum Erreichen einer beispiellosen Schaltungstiefe und damit Rechenkomplexität. Die Forschung an Rydberg-Ionen wird ausschließlich in zwei europäischen Forschungslabors durchgeführt, und das erste Nanosekunden-Verschränkungstor auf der Grundlage dieses Ansatzes wurde von einem der Mitglieder des BRISQ-Konsortiums erreicht. Dies bringt das Konsortium in eine einzigartige Position und verschafft Europa einen entscheidenden Vorsprung, um die Entwicklung dieser neuen Plattform bis zur technologischen Reife voranzutreiben. Um diese Bemühungen zu erleichtern, stellt das BRISQ-Projekt ein Forschungskonsortium zusammen, das aus zwei experimentellen und zwei theoretischen akademischen Forschungsgruppen besteht. Hinzu kommen das SME HQS und der Industriepartner Infineon Technologies. Diese Kombination von Fachwissen ermöglicht es uns, unser ehrgeiziges Projekt auf breiter Front voranzutreiben, von Hardware in Industriequalität bis hin zu benutzergesteuerten Quantenalgorithmen und Compiler-Software, die direkt in die Simulation physikalischer Modelle und möglicherweise in die Quantenchemie einfließen kann.